無鹵阻燃體系的開發(fā)成為熱點(diǎn)，在無鹵阻燃劑的開發(fā)過程中，如何在保持高效阻燃性的同時(shí)達(dá)到低毒、低煙效果是研究重要方向。目前研究得比較多的無鹵阻燃劑主要包括無機(jī)阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷-氮阻燃劑和有機(jī)硅阻燃劑等。
無機(jī)阻燃劑主要品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、、氧化銻、氧化鉬、鉬酸氨、硼酸鋅、氧化鋅、氧化鋯、氫氧化鋯等，其中以氫氧化鋁、氫氧化鎂、、氧化銻應(yīng)用為廣泛，尤其是氫氧化鋁、氫氧化鎂不僅可以起到阻燃作用，而且可以起到填充作用。它們具有熱穩(wěn)定好、高效、抑煙、阻滴、填充安全、對(duì)環(huán)境基本無污染等特點(diǎn)，在無鹵阻燃材料中得到廣泛的應(yīng)用。
磷系阻燃劑是阻燃劑中重要的一種，磷系阻燃劑的阻燃機(jī)理為：一方面阻燃劑受熱分解產(chǎn)生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸，這些含磷酸具有強(qiáng)烈的脫水性，可使聚合物表面脫水炭化，而單質(zhì)碳不會(huì)發(fā)生產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒，所以具有阻燃作用；另一方面阻燃劑受熱產(chǎn)生 PO·自由基，可大量吸收 H·、HO·自由基，從而中斷燃燒反應(yīng)。用于高分子材料的磷系阻燃劑主要有磷酸酯、膦酸酯和氧化膦等。
氮系阻燃劑有揮發(fā)性極小、無毒、與聚合物相容性好、分解溫度高，適合加工等優(yōu)點(diǎn)，成為很受歡迎的一類阻燃劑。常用的氮系阻燃劑是三聚氰胺，三聚氰胺單獨(dú)使用效果并不太好，需和其它阻燃劑復(fù)合使用，常見的是和聚磷酸胺、復(fù)配使用。目前，國內(nèi)外先后合成了一些新型的氮系阻燃劑，如美國和日本在 20 世紀(jì) 70 年發(fā)出的 MCA 就是利用三聚氰胺和氰尿酸反應(yīng)制得的。國內(nèi)以三聚氯氰為原料，分別選取不同的有機(jī)胺、醇胺作取代試劑，合成出三嗪衍生物。
氮系阻燃劑有揮發(fā)性極小、無毒、與聚合物相容性好、分解溫度高，適合加工等優(yōu)點(diǎn)，成為很受歡迎的一類阻燃劑。常用的氮系阻燃劑是三聚氰胺，三聚氰胺單獨(dú)使用效果并不太好，需和其它阻燃劑復(fù)合使用，常見的是和聚磷酸胺、復(fù)配使用。目前，國內(nèi)外先后合成了一些新型的氮系阻燃劑，如美國和日本在 20 世紀(jì) 70 年發(fā)出的 MCA 就是利用三聚氰胺和氰尿酸反應(yīng)制得的。國內(nèi)以三聚氯氰為原料，分別選取不同的有機(jī)胺、醇胺作取代試劑，合成出三嗪衍生物。
磷-氮阻燃劑一般也稱為膨脹阻燃劑，由 P、N、C 為主要核心成分的復(fù)合阻燃劑 (或單體阻燃劑) ，可用于多種易燃聚合物的阻燃。用 IFR 處理的聚合物燃燒時(shí)，聚合物表面形成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層，該層在凝聚相中起到隔熱、隔氧、抑煙和防止熔滴的作用，且低煙、低毒、無腐蝕性氣體產(chǎn)生。
有機(jī)硅系阻燃劑是一種新型環(huán)境友好型阻燃劑，也是一種成炭型抑煙劑。它在賦予高聚物優(yōu)異阻燃抑煙性能的同時(shí)，還能改善材料的加工性能及提高材料的機(jī)械強(qiáng)度，特別是低溫沖擊強(qiáng)度。目前市場(chǎng)上提供的有機(jī)硅系阻燃劑主要有美國通用電器公司生產(chǎn)的SFR-100，可與多種協(xié)同劑如硬脂酸鹽、多磷酸胺與混合物、氫氧化鋁等并用，目前已用于阻燃聚烯烴，低用量即可滿足一般阻燃要求, 高用量可賦予基材優(yōu)異的阻燃性和抑煙性。
無鹵阻燃劑未來的發(fā)展方向主要集中在以下幾個(gè)方面：1.無機(jī)阻燃劑的超細(xì)化處理；2.不同阻燃劑之間的協(xié)同效應(yīng)；3.無機(jī)阻燃劑的多功能化；4.有機(jī)阻燃劑的高分子量化；5.新型、高效、環(huán)保阻燃劑的開發(fā)。
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